اتوکد-دریافت رمز عبور آموزش CAD / GIS مهندسی میکرواستیشن-بنتلی

OpenFlows – 11 راه حل برای مهندسی هیدرولوژیکی، هیدرولیک و بهداشتی

وجود راه حل برای حل مشکلات مربوط به آب چیز جدیدی نیست. البته، در روش قدیمی، مهندس مجبور بود این کار را با روش‌های تکراری انجام دهد که خسته‌کننده و بی‌ربط با محیط CAD/GIS بودند. امروزه، دوقلو دیجیتال فرآیندهای تحلیل و طراحی زیرساخت را هر روز به هم متصل می‌کند، نه تنها مدل‌سازی برای ساخت آن، بلکه عملیات را نیز شامل می‌شود.

سال گذشته این فرصت را داشتم که با یکی از همکارانم که از آن زمان در Haestad Methods دنبال می‌کردم بنشینم. منظورم باب مانکوفسکی است که همراه با بنوا فردریک در مراسم Going Digital Awards در سنگاپور در من حضور داشتند. و با صحبت از پیشرفت‌های دوقلوهای دیجیتال برای نظارت، ما به موضوع راه‌حل‌های آب پرداختیم و مقایسه‌ای انجام دادیم که مدل‌سازی قبل از CAD/BIM چیست و مدیریت یکپارچه اکنون نشان‌دهنده آن است.

این خلاصه از آنجا به دست آمد که در نهایت آن را نمودار کردم تا ابزارهایی را که برای توسعه پروژه‌های با اندازه قابل توجه وجود دارد، مانند طرح‌های جامع، طرح‌های توسعه سرزمینی و بهینه‌سازی عملیات سیستم‌های توزیع آب آشامیدنی، فاضلاب و آب طوفان، خلاصه کنم.

الف. محلول های فاضلاب طوفان (OpenFlows STORM)

STORM راه حلی است که امکان تحلیل و شبیه سازی برای طراحی سیستم های فاضلاب طوفان را فراهم می کند. روش هایی برای مهندسی هیدرولوژی در جنبه هایی مانند محاسبه رواناب حوضه، ظرفیت های ورودی و جریان شبکه های لوله و زیرساخت های کانالی دارد. عملکردهایی را ارائه می دهد که سایر پلت فرم ها مانند HEC-RAS دارند، با این تفاوت که این راه حل جامع تری برای یک حرفه ای است که نه تنها بر تجزیه و تحلیل بلکه بر طراحی نیز متمرکز است و بنابراین می تواند با ابزارهایی مانند مهندسی راه و شهرسازی ادغام شود. OpenRoads یا OpenSite.

OpenFlow STORM در این دو نسخه وجود دارد:

1. Civil Storm

2. StormCAD.

تفاوت بین این دو نسخه این است که CivilStorm به طور مستقل یا روی Microstation / OpenRoads اجرا می شود، در حالی که StormCAD روی اتوکد اجرا می شود. هر دو دارای عملکردهای مشابهی هستند، اگرچه مواردی که روی اتوکد اجرا می شوند نسخه محدودتر و کمتر جامعی برای تعامل با سایر راه حل های سیستم Bentley هستند.

با STORM، یک متخصص هیدرولوژی قادر خواهد بود از روش منطقی برای محاسبه حداکثر جریان در طراحی فاضلاب طوفان استفاده کند. می‌توانید داده‌های Intensity-Duration-Frequency را با استفاده از معادلات یا جداول مشخص کنید و سپس ایزوهیت‌ها را رسم کنید و از داده‌ها در طرح‌های دیگر استفاده مجدد کنید. این دستگاه از تعداد نامحدودی از مناطق زیرحوضه و ضرایب C برای هر حوضه ورودی پشتیبانی می‌کند و می‌تواند مناطق کمک‌کننده خارجی، جریان‌های اضافی و جریان‌های باقی‌مانده را برای مدل‌سازی رواناب غیرمحلی که به تخلیه در هر ورودی کمک می‌کند، گروه‌بندی کند. StormCAD چندین روش برای محاسبه زمان جریان ارائه می دهد، از جمله سرعت لوله کامل، سرعت عادی، سرعت متوسط و وزن نهایی.

به طوری که یک حرفه ای با استفاده از روش منطقی قادر خواهد بود بدون مشکل جدول شدت-مدت-فرکانس (IDF) تعریف شده توسط کاربر، معادله جدول IDF، معادله جدول IDF، معادله منحنی IDF، معادله لگاریتمی چند جمله ای IDF را حل کند. علاوه بر این روش‌های زمان تمرکز: تعریف شده توسط کاربر، کارتر، ایگلسون، Espey/Winslow، آژانس هوانوردی فدرال، Kerby/Hathaway، Kirpich (PA و TN)، طول و سرعت، SCS Lag، TR-35 ورق جریان، TR-55 کم عمق جریان، جریان کانال TR-55، موج سینماتیک، دوست، برانسبی-ویلیامز.

شاید یکی از چیزهایی که بیش از همه مرا تحت تأثیر قرار داده است، تعداد روش‌های خودکار است. یک متخصص هیدرولیک می‌تواند شبیه‌سازی‌های حالت پایدار و همچنین تحلیل ظرفیت و پس‌آب را با استفاده از روش‌های پروفایل انجام دهد. همچنین با روش های افت فشار می توانید از AASHTO، HEC-22، استاندارد، مطلق، عمومی و منحنی افت-جریان فشار استفاده کنید.

علاوه بر این، شبیه‌سازی انحراف، طراحی خودکار بر اساس محدودیت‌ها، روش‌های تلفات اصطکاک: منینگ، کاتر، دارسی-وایزباخ و هازن-ویلیامز.

از نظر قابلیت همکاری، STORM راه‌هایی برای ادغام نقشه‌های پس‌زمینه، مانند تصاویر Bing و همچنین با دیگر پلتفرم‌های CAD، GIS و پایگاه داده دارد. می تواند با داده های LandXML، MX Drainage، DXF، DWG، Shapefile، MicroDrainage تعامل داشته باشد.

ب. راه حل های سیستم های بهداشتی آبی (GEMS)

خط GEMS این دو نسخه را دارد که بسیار شبیه به STORM هستند:

3. SewerGEMS

4. SewerCAD

در اصل، آنها ابزارهایی برای مدل سازی سیستم های فاضلاب و شبکه های فاضلاب هستند.

برخلاف آنچه که می‌توان با قابلیت‌های اساسی مانند موارد ارائه شده توسط Civil3D انجام داد، SewerCAD یک راه‌حل تخصصی برای سناریوهای کامل است که شامل تحلیل، طراحی و عملیات می‌شود. استفاده از روش های کالیبراسیون و یکپارچه سازی برای مدل های تنظیمی مانند SCADA.

نقطه قوت SewerCAD از نظر مدیریت مدل این است که می تواند سناریوها و جایگزین های متعددی را مدیریت کند. مقایسه ها را می توان انجام داد، گزارش های قابل تنظیم را می توان تولید کرد، هم در سطح داده های جدولی و هم در سطح داده های مکانی، از جمله کنترل توپولوژیکی. این نتایج را می توان به صورت گرافیکی، مستقیماً در ArcMap یا به صورت i-model نقشه Bentley نمایش داد.

متخصصان هیدرولیک قادر خواهند بود کل مجموعه معادلات St. Venant و همچنین موتورهای دینامیکی ضمنی و صریح EPA-SWMM را پیدا کنند. شبیه سازی دوره های طولانی و همچنین در حالت پایدار امکان پذیر است. علاوه بر این، شامل قابلیت های یکپارچه برای محاسبات Storm، Culvert، ادغام شبکه ها با حوضچه ها، پمپاژ و زیرساخت های بهداشتی است که معمولاً با وارد کردن مستقیم داده ها به طور جداگانه انجام می شود. مدیریت یک قالب یکپارچه برای پروژه های SewerCAD، CivilStorm و StormCAD.

راه حل های دیگر GEMS برای طراحی و بهره برداری از سیستم های شبکه آب آشامیدنی است:

5. WaterGEMS

6. WaterCAD

عملکردها مشابه Sewer در رابطه با رویکرد سیستمی بهینه سازی، طراحی، کالیبراسیون و راه اندازی شبکه های کامل متصل به نشانگرهای SCADA، با گزینه اعمال پارامترهای APEX خودکار است.

متخصصان هیدرولیک از دیدن اینکه چگونه محاسبات تکراری که با صفحات لگاریتمی و درون یابی نمودار انجام می‌دادند، در اینجا به صورت خودکار گنجانده شده است، همانطور که روش‌های کالیبراسیون داروین برای طراحی، بازسازی و کنترل شبکه‌های آب آشامیدنی نیز وجود دارد.

قابلیت همکاری بسیار شبیه به سایر پلتفرم‌ها است، به معنای واقعی کلمه همه انواع زیرساخت‌های یک سیستم آب آشامیدنی را می‌توان مدل‌سازی کرد که می‌تواند با AutoCAD و ArcMap از جمله HAMMER تعامل داشته باشد.

مشابه STORM، SewerGEMS و WaterGEMS به تنهایی یا بر روی سیستم عامل های Bentley Systems (Microstation / OpenRoads) کار می کنند، در حالی که SewerCAD و WaterCAD روی AutoCAD کار می کنند. علاوه بر این، می تواند روی ArcGIS کار کند.

ج. راه حل هایی برای مدل سازی سد (PondPack)

7. پک برکه

در طراحی سیستم‌های شهری مدرن، جایی که توپوگرافی چندان مشخص نیست، مدیریت سدهای جمع‌آوری یا بازیافت آب حیاتی است، زیرا در طوفان، آب‌ها مانند توپوگرافی‌ها از طریق گرانش جریان طبیعی به سمت رودخانه ندارند. نامنظم. .

PondPack یک راه حل خاص برای مدیریت سیستم های یک یا چند سد حوضه آبریز است که در آن باید با استفاده از روش های هیدرولوژیکی که کاهش خطرات سیل را تضمین می کند، دبی اوج، زمان پر شدن و تخلیه را تخمین زد.

مشابه سایر برنامه ها، اما با همین نام، PondPack یک نسخه مستقل دارد، یکی که روی Microstation و دیگری در اتوکد اجرا می شود.

متخصصان مهندسی هیدرولوژی یا هیدرولیک قادر خواهند بود رویدادهای نامحدود را با استفاده از روش هایی مانند SCS 24 ساعته نوع I، IA، II و II برای سیستم های توزیع آب طوفان برای مدل هایی مانند Midwest US، داده های طوفان Gauded و همچنین منحنی های IDF مدل کنند. به همین ترتیب، برای روش های تمرکز، می توان از Carter، Eagleson، Espey/Winslow و غیره استفاده کرد.

د. راه حل برای سیل (FLOOD)

8. سیل

این ابزاری برای مدل‌سازی، تحلیل و کاهش خطرات سیل شهری، حاشیه رودخانه‌ها و مناطق ساحلی تحت تأثیر است. متخصصان برنامه ریزی سرزمینی در FLOOD راه حلی هم برای سیستم های زهکشی شهری و هم برای تحلیل زیرساخت های حیاتی اعمال شده در هیدرولیک و هیدرولوژی پیدا می کنند.

با FLOOD می توان پدیده هایی مانند طوفان، اشباع خاک، شکست سد، شکست دایک، خرابی سیستم زهکشی، سونامی، افزایش سطح دریا یا سناریوهای جزر و مدی غیر معمول را شبیه سازی کرد.

FLOOD یک برنامه مستقل است، اما می تواند با مدل های کار شده در SewerGEMS در مورد شبکه های فاضلاب تعامل داشته باشد. شما می توانید داده ها را از فرمت های TIN تولید شده با ابزار Bentley Systems، ContexCapture وارد کنید. همچنین می تواند خروجی هایی برای LumenRT ایجاد کند و از نظر فرمت های شطرنجی، GDAL از فایل های ARC، ADF و TIFF پشتیبانی می کند. سایر فرمت های پشتیبانی شده عبارتند از WKT، EsriShapfile، NASA DTM و LumenRT 3D.

E. راه حل های گذرا هیدرولیک (HAMMER)

9. چکش

این یک ابزار خاص برای یکی از فرآیندهای حیاتی سیستم های هیدرولیک به نام گذرا است. وقتی صحبت از اتصال سیستم‌ها، چه جدید و چه ترکیبی با سیستم‌های موجود می‌شود، لازم است شرایط بحرانی در زیرساخت‌های مختلف به هم پیوسته (مخازن، شیرها، لوله‌ها، توربین‌ها و غیره) برآورد شود.

HAMMER می تواند سناریوها و گزینه های نامحدود را با توپولوژی های مفهومی یا جغرافیایی مدل کند. تجزیه و تحلیل می تواند هر گره را تأیید کند و قادر به آزمایش شرایط مختلف فشار، سرعت، ویژگی های وزنی مایعات، فشار بخار و دوره های تخمین باشد.

یک متخصص می‌تواند روش‌های خودکاری را پیدا کند که قبلاً به صورت دستی با تکرارهای تقریباً بی‌پایان برای کارهایی مانند چکش آب با پمپاژ و سرعت متغیر و همچنین روش‌های اصطکاک با استفاده از Hazen Williams، Darcy Weisbach یا Mannings به صورت مستقیم و ترکیبی انجام می‌شد. و در مورد کنترل های منطقی یا مبتنی بر قانون، Unsteady – Vitovsky را می توان اعمال کرد.

F. راه حل برای محاسبات هیدرولیک (MASTER)

10. CurlvertMaster

11.FlowMaster

اینها ماشین‌حساب‌های هیدرولیک برای طراحی زیرساخت برای سیستم‌های آب هستند که نه تنها شامل تجزیه و تحلیل مفهومی می‌شود، بلکه شامل استفاده از مواد، مقاطع و شرایط ورودی مختلف نیز می‌شود.

در نتیجه، OpenFlows قول می دهد که بهترین راه حل برای مهندسی آب باشد، به ویژه به این دلیل که ادغام با محیط های CAD/GIS از انواع دیگر راه حل ها که در جامعیت و جهت گیری آنها به چرخه زیرساخت کامل محدود هستند، پیشی می گیرد.